专利名称：一种时域oct测量的方法和时域oct系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电子领域，尤其涉及一种时域OCT测量的方法和时域OCT系统。
背景技术：
光学相干层析成像(OCT，OpticalCoherence Tomography)是一种新兴的光学成像 技术，相对于传统的临床成像手段来说，具有分辨率高、成像速度、无辐射损伤、价格适中、 结构紧凑等优点，是基础医学研究和临床诊断应用的重要潜在工具。时域OCT系统中的纵向扫描是通过参考臂的快扫描延迟线中机械振镜的偏转实 现的，系统的探测深度随着振镜角度偏转的增加而增大。然而，在实际操作中，由于振镜系 统工作的不稳定或工作时发热或环境温度的变化，使振镜的振幅产生变化，从而导致OCT 系统的实际测量深度发生了改变，使测量结果与实际真实结果产生偏差。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种时域OCT测量的方法和时域 OCT系统。可解决现有技术中由于振镜系统工作的不稳定或工作时发热或环境温度的变化， 使测量结果与实际真实结果产生偏差的问题，避免给用户造成不必要的损失。为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种时域OCT测量的方法，包括控制时域光学相干层析成像OCT系统的样品臂的照射光路，以对预设在所述时域 OCT系统中的样品进行测量；根据对所述样品的测量结果，分析得出当前时域OCT系统的探测深度值；根据所述探测深度值测量得出被测物体的厚度值。其中，所述控制时域光学相干层析成像OCT系统的样品臂的照射光路，以对预设 在所述时域OCT系统中的样品进行测量的步骤包括接收对所述时域OCT系统的校准指令；根据所述校准指令，将所述时域OCT系统的样品臂的照射光路调整为校准光路， 以对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品进行校准测量。其中，将所述时域OCT系统的样品臂的照射光路调整为校准光路，以对预设在所 述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品进行校准测量的步骤包括将OCT系统的样品臂振镜的角度调整为校准角度，以对预设在所述时域OCT系统 中的与所述校准角度对应的样品进行校准测量；或通过预设在所述时域OCT系统中的反射装置改变OCT系统的样品臂的照射光路， 将所述照射光路调整为校准光路，以对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应 的样品进行校准测量。其中，所述根据对所述样品的测量结果，分析得出当前时域OCT系统的探测深度 值的步骤包括根据OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以及所述样品已知的厚度信
4息，计算得出当前时域OCT系统的校准的探测深度值。其中，所述控制时域光学相干层析成像OCT系统的样品臂的照射光路，以对预设 的样品进行测量的步骤之前还包括在所述时域OCT系统中设置用于校准测量的样品，所述样品在所述时域OCT系统 的探测范围内。其中，根据所述探测深度值测量得出被测物体的厚度值的步骤包括控制所述样品臂的照射光路，对被测物体进行测量；根据当前OCT图像中显示的 厚度信息、图像的总深度信息以及所述探测深度值，计算得出被测物体的厚度值。相应地，本发明实施例还提供了一种时域OCT系统，包括控制测量样品模块，用于控制时域光学相干层析成像OCT系统的样品臂的照射光 路，以对预设在所述时域OCT系统中的样品进行测量；探测深度分析模块，用于根据所述控制测量样品模块对所述样品的测量结果，分 析得出当前时域OCT系统的探测深度值；测量模块，用于根据所述探测深度分析模块分析的探测深度值测量得出被测物体 的厚度值。其中，所述控制测量样品模块包括指令接收单元，用于接收对所述时域OCT系统的校准指令；光路调整单元，用于根据所述指令接收单元接收的校准指令，将所述时域OCT系 统的样品臂的照射光路调整为校准光路；校准测量单元，用于对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品 进行校准测量。其中，所述光路调整单元包括角度调整单元，用于根据所述指令接收单元接收的校准指令，将OCT系统的样品 臂振镜的角度调整为校准角度，以对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准角度对应的 样品进行校准测量；或照射调整单元，用于根据所述指令接收单元接收的校准指令，通过预设在所述时 域OCT系统中的反射装置改变OCT系统的样品臂的照射光路，将所述照射光路调整为校准 光路，以对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品进行校准测量。其中，所述探测深度分析模块具体用于根据OCT图像中显示的厚度信息、图像的 总深度信息以及所述样品已知的厚度信息，计算得出当前时域OCT系统的校准的探测深度 值。其中，所述时域OCT系统还包括样品设置模块，用于在所述时域OCT系统中设置用于校准测量的样品，所述样品 在所述时域OCT系统的探测范围内。其中，所述测量模块包括控制测量单元，用于控制所述样品臂的照射光路，对被测物体进行测量；厚度计算单元，用于根据当前OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以 及所述探测深度值，计算得出被测物体的厚度值。实施本发明实施例，具 如下有益效果
通过对预设在时域OCT系统中的样品进行自动的校准测量，分析得出当前时域 OCT系统的探测深度值，从而使探测深度值得到了校准，然后根据该探测深度值测量出被测 物体的厚度，解决了现有技术中由于振镜系统工作时会发热使测量结果与实际真实结果产 生偏差的问题，有效避免了测量结果与实际真实结果产生的误差，可有效地减少在仪器使 用时人为的干预引起的测量厚度的不准，提高了时域OCT系统测量的准确度，避免了给用 户造成不必要的损失，并且更加便于用户对仪器的操作。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明时域OCT测量的方法的第一实施例的流程示意图；图2是本发明时域OCT测量的第一实施例的原理示意图；图3是本发明时域OCT测量的第二实施例的原理示意图；图4是本发明时域OCT测量的方法的第二实施例的流程示意图；图5是本发明实施例的时域OCT系统的结构示意图；图6是本发明实施例的控制测量样品模块的结构示意图；图7是本发明实施例的测量模块的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。如图1示出的本发明时域OCT测量的方法的第一实施例的流程示意图，包括步骤SlOl 控制时域OCT系统的样品臂的照射光路，以对预设在所述时域OCT系 统中的样品进行测量；具体地，所述时域OCT系统中设置有用于校准测量的样品，该样品在所述时域OCT 系统的探测范围内，该样品包括但不限于玻璃样品、陶瓷样品等，只要其厚度为已知的d即 可；可以通过多种方式控制OCT系统的样品臂的照射光路，下面列举两种控制方式，但不限 于以下两种控制方式如图2示出的本发明时域OCT测量的第一实施例的原理示意图，在 时域OCT系统测量被测物体的间隙，通过控制样品臂振镜的角度，使测量光照射在已知厚 度为d(d为任意数值)的样品上，对准该样品进行测量；又如图3示出的本发明时域OCT测 量的第二实施例的原理示意图，在时域OCT系统测量被测物体的间隙，通过预设在所述时 域OCT系统中的反射装置改变OCT系统的样品臂的照射光路，以对准该样品进行测量，具体 地，该反射装置可以是一反射镜，用户可以在测量被测物体的间隙在预设的位置插入该反 射镜，以改变OCT系统的样品臂的照射光路，对准该样品进行测量，测量完毕后拔出该反射 镜。需要说明的是，上述对样品的校准测量都是通过预先设好的电子参数或电子程序自动进行控制。步骤S102 根据对所述样品的测量结果，分析得出当前时域OCT系统的探测深度 值；具体地，由于该样品的厚度为d，因此可以结合已知的厚度d分析测量结果，反推 得出当前温度下时域OCT系统的探测深度值。步骤S103 根据所述探测深度值测量得出被测物体的厚度值。进一步地，如图4示出的本发明时域OCT测量的方法的第二实施例的流程示意图， 包括步骤S401 接收对所述时域OCT系统的校准指令；具体地，当用户需要对时域OCT系统进行校准时，可以通过预设的物理按键或者 软按键等方式向时域OCT系统发送校准指令，该校准指令为预设的指令，以指示时域OCT系 统进行探测深度值的校准，时域OCT系统接收到该校准指令。步骤S402 根据所述校准指令，将所述时域OCT系统的样品臂的照射光路调整为 校准角度，对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品进行校准测量；具体地，时域OCT系统根据该校准指令，将所述时域OCT系统的样品臂的照射光路 调整为校准角度后，由于该校准光路与预设在所述时域OCT系统中的样品对应(如图2或 图3所示)，测量光将正好照射在预设的已知厚度为d(d为任意数值)的样品上，对该样品 进行校准测量。需要说明的是，本发明实施例通过在时域OCT系统的样品臂模块中设置用 于校准测量的样品以及增加测量厚度的校正光路，自动完成校准，可以有效地减少在仪器 使用时人为的干预引起的测量厚度的不准，不仅提高了测量厚度的准确度，减小了人为引 起的误差，并且更加便于对仪器的操作。步骤S403 根据OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以及所述样品已 知的厚度信息，计算得出当前时域OCT系统的校准的探测深度值；具体地，时域OCT系统的探测深度1和参考臂快扫描延迟线的振镜偏转角度θ成 正比，即1 α θ ；振镜工作的最大转角θ max即对应系统的最大探测深度Imax ；OCT图像的总 深度H(即总深度信息)亦代表系统的最大探测深度1_。对于已知厚度为d的被测物体， 在OCT图像中显示的厚度D(即显示的厚度信息)与图像总深度H之间的比例为
D da = — = -~
M W ‘那么可以推导计算出
d dImax =- = —χΗο
a D步骤S404 根据所述探测深度值测量得出被测物体的厚度值。需要说明的是，当测量未知厚度χ的被测物体的厚度时，我们得到物体的OCT图像 显示测量出被测物体在图像中的厚度Dx，于是根据公式
χ Dx--—-
W H得出
X = ^LX1 =(χ χ/
max χ max通常情况下，Ifflax为定值，于是我们只要得到OCT图像中的厚度信息和整体图像厚 度(即总深度信息)比例α x，即可得到真实厚度值χ;然而，随着温度的变化，振镜的偏转 角度将发生变化，导致OCT的实际探测深度变为1' _。这时OCT图像中厚度和整体图像
厚度比例变为
,-Xax~J,~
max如果用户没有发现这种变化而依然认为系统的最大探测深度为Imax，那么测量得 到的物体厚度值为
(I Λ太’= >/腿=
\ max J
I因而导致测量产生了误差，与真实值的系数为yft ；
max具体地，本发明实施例中的步骤S103或步骤S404包括控制所述样品臂的照射光 路，对被测物体进行测量，然后根据当前OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以 及所述探测深度值，计算得出被测物体的厚度值。详细地，当温度变化导致系统探测深度变 为1' _时，本发明实施例在OCT系统测量间隙，控制样品臂振镜调整至校准角度，使测量 光照射在已知厚度为d的样品上，从而得到了当时的系统探测深度/'max =^xH其中样品厚度d已知，OCT图像中显示厚度D和图像总深度H的比值可以由图像 测量得到；于是此时的测量公式变为
x，_Dx’xr -Dx’xd xH_Dx,xmaxD
=-X / = X
max j ιmax
maxS卩，测量得到的被测物体的厚度值为准确的被测物体的厚度值。实施本发明实施例，通过对预设在时域OCT系统中的样品进行自动的校准测量， 分析得出当前时域OCT系统的探测深度值，从而使探测深度值得到了校准，然后根据该探 测深度值测量出被测物体的厚度，解决了现有技术中由于振镜系统工作时会发热使测量结 果与实际真实结果产生偏差的问题，有效避免了测量结果与实际真实结果产生的误差，可 有效地减少在仪器使用时人为的干预引起的测量厚度的不准，提高了时域OCT系统测量的 准确度，避免了给用户造成不必要的损失，并且更加便于用户对仪器的操作。由于χ’ = 5^χ/丨χ
Hmaxχ
上面详细说明了本发明实施例的时域OCT测量的方法，下面对应地，详细说明本 发明实施例的时域OCT系统。如图5示出的本发明实施例的时域OCT系统的结构示意图，时域OCT系统5包括 控制测量样品模块51、探测深度分析模块52、测量模块53和样品设置模块54，其中样品设置模块54用于在时域OCT系统5中设置用于校准测量的样品，所述样品在 所述时域OCT系统的探测范围内；控制测量样品模块51用于控制时域OCT系统5的样品臂的照射光路，以对预设在 所述时域OCT系统中的样品进行测量；具体地，控制测量样品模块51可以通过多种方式控制OCT系统的样品臂的照射光 路，下面列举两种控制方式，但不限于以下两种控制方式如图2示出的本发明实施例的时 域OCT测量的原理示意图，在时域OCT系统5测量被测物体的间隙，控制测量样品模块51 通过控制样品臂振镜的角度，使测量光照射在已知厚度为d(d为任意数值)的样品上，对准 该样品进行测量；又如图3示出的本发明时域OCT测量的第二实施例的原理示意图，在时域 OCT系统5测量被测物体的间隙，通过预设在所述时域OCT系统中的反射装置改变OCT系 统的样品臂的照射光路，以对准该样品进行测量，具体地，所述时域OCT系统包含的反射装 置可以是一反射镜，所述时域OCT系统在测量被测物体的间隙在预设的位置自动插入该反 射镜，以改变OCT系统的样品臂的照射光路，对准该样品进行测量，测量完毕后拔出该反射 镜。需要说明的是，该样品包括但不限于玻璃样品、陶瓷样品等，只要其厚度为已知的d即 可；上述对样品的校准测量都是通过预先设好的电子参数或电子程序自动进行控制。探测深度分析模块52用于根据控制测量样品模块51对所述样品的测量结果，分 析得出当前时域OCT系统5的探测深度值；具体地，由于该样品的厚度为d，因此探测深度分析模块52可以结合已知的厚度d 分析测量结果，反推得出当前温度下时域OCT系统5的探测深度值。测量模块53用于根据探测深度分析模块52分析的探测深度值测量得出被测物体 的厚度值。如图6示出的本发明实施例的控制测量样品模块的结构示意图，进一步详细说明 本发明实施例的时域OCT系统5的结构，控制测量样品模块51包括指令接收单元511、光 路调整单元512和校准测量单元513，其中指令接收单元511用于接收对时域OCT系统5的校准指令；具体地，当用户需要对时域OCT系统5进行校准时，可以通过预设的物理按键或者 软按键等方式向时域OCT系统5发送校准指令，该校准指令为预设的指令，以指示时域OCT 系统5进行探测深度值的校准，时域OCT系统5的指令接收单元511接收到该校准指令。光路调整单元512用于根据指令接收单元511接收的校准指令，将时域OCT系统 5的样品臂的照射光路调整为校准光路；校准测量单元513用于对预设的与所述校准光路对应的样品进行校准测量。具体地，光路调整单元512还可以包括角度调整单元5121或照射调整单元 5122 (本实施例以都包含角度调整单元5121和照射调整单元5122为例进行说明)，并结合 图2和图3进行说明如图2，角度调整单元5121用于根据所述指令接收单元接收的校准指令，将OCT系
9统的样品臂振镜的角度调整为校准角度，以对预设的与所述校准角度对应的样品进行校准 测量；如图3，照射调整单元5122 (即反射装置)用于根据所述指令接收单元接收的校准 指令，通过预设的反射装置改变OCT系统的样品臂的照射光路，将所述照射光路调整为校 准光路，以对预设的与所述校准光路对应的样品进行校准测量。进一步地，探测深度分析模块52具体用于根据OCT图像中显示的厚度信息、图像 的总深度信息以及所述样品已知的厚度信息，计算得出当前时域OCT系统5的校准的探测 深度值。具体地，时域OCT系统的探测深度1和参考臂快扫描延迟线的振镜偏转角度θ成 正比，即1 α θ ；振镜工作的最大转角θ max即对应系统的最大探测深度Imax ；OCT图像的总 深度H(即总深度信息)亦代表系统的最大探测深度1_。对于已知厚度为d的被测物体， 在OCT图像中显示的厚度D(即显示的厚度信息)与图像总深度H之间的比例为 那么可以推导计算出 再进一步地，如图7示出的本发明实施例的测量模块的结构示意图，测量模块53 包括控制测量单元531和厚度计算单元532，其中控制测量单元531用于控制所述样品臂的照射光路，对被测物体进行测量；厚度计算单元532用于根据当前OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息 以及所述探测深度值，计算得出被测物体的厚度值。具体地，当温度变化导致系统探测深度变为1 ‘ max时，本发明实施例在OCT系统测 量间隙，控制样品臂振镜调整至校准角度，使测量光照射在已知厚度为d的样品上，从而得 到了当时的系统探测深度其中样品厚度d已知，OCT图像中显示厚度D和图像总深度H的比值可以由图像 测量得到；然后控制测量单元531将控制所述样品臂振镜的角度，对被测物体进行测量，厚 度计算单元532根据当前OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以及所述探测深 度值，计算得出被测物体的厚度值，此时的测量公式变为 由于 S卩，测量得到的被测物体的厚度值为准确的被测物体的厚度值。综上所述，通过对预设在时域OCT系统中的样品进行自动的校准测量，分析得出 当前时域OCT系统的探测深度值，从而使探测深度值得到了校准，然后根据该探测深度值 测量出被测物体的厚度，解决了现有技术中由于振镜系统工作时会发热使测量结果与实际 真实结果产生偏差的问题，有效避免了测量结果与实际真实结果产生的误差，可有效地减 少在仪器使用时人为的干预引起的测量厚度的不准，提高了时域OCT系统测量的准确度， 避免了给用户造成不必要的损失，并且更加便于用户对仪器的操作。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以 通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁 碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权 利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
一种时域OCT测量的方法，其特征在于，包括控制时域光学相干层析成像OCT系统的样品臂的照射光路，以对预设在所述时域OCT系统中的样品进行测量；根据对所述样品的测量结果，分析得出当前时域OCT系统的探测深度值；根据所述探测深度值测量得出被测物体的厚度值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制时域光学相干层析成像OCT系统的 样品臂的照射光路，以对预设在所述时域OCT系统中的样品进行测量的步骤包括接收对所述时域OCT系统的校准指令；根据所述校准指令，将所述时域OCT系统的样品臂的照射光路调整为校准光路，以对 预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品进行校准测量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述时域OCT系统的样品臂的照射光路调 整为校准光路，以对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品进行校准测 量的步骤包括将OCT系统的样品臂振镜的角度调整为校准角度，以对预设在所述时域OCT系统中的 与所述校准角度对应的样品进行校准测量；或通过预设在所述时域OCT系统中的反射装置改变OCT系统的样品臂的照射光路，将所 述照射光路调整为校准光路，以对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样 品进行校准测量。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据对所述样品的测量结果，分析得出 当前时域OCT系统的探测深度值的步骤包括根据OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以及所述样品已知的厚度信息， 计算得出当前时域OCT系统的校准的探测深度值。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述控制时域光学相干层析成像 OCT系统的样品臂的照射光路，以对预设的样品进行测量的步骤之前还包括在所述时域OCT系统中设置用于校准测量的样品，所述样品在所述时域OCT系统的探 测范围内。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述探测深度值测量得出被测物体的 厚度值的步骤包括控制所述样品臂的照射光路，对被测物体进行测量；根据当前OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以及所述探测深度值，计算 得出被测物体的厚度值。
7.一种时域OCT系统，其特征在于，包括控制测量样品模块，用于控制时域光学相干层析成像OCT系统的样品臂的照射光路， 以对预设在所述时域OCT系统中的样品进行测量；探测深度分析模块，用于根据所述控制测量样品模块对所述样品的测量结果，分析得 出当前时域OCT系统的探测深度值；测量模块，用于根据所述探测深度分析模块分析的探测深度值测量得出被测物体的厚 度值。
8.如权利要求7所述的时域OCT系统，其特征在于，所述控制测量样品模块包括指令接收单元，用于接收对所述时域OCT系统的校准指令；光路调整单元，用于根据所述指令接收单元接收的校准指令，将所述时域OCT系统的 样品臂的照射光路调整为校准光路；校准测量单元，用于对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品进行 校准测量。
9.如权利要求8所述的时域OCT系统，其特征在于，所述光路调整单元包括角度调整单元，用于根据所述指令接收单元接收的校准指令，将OCT系统的样品臂振 镜的角度调整为校准角度，以对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准角度对应的样品 进行校准测量；或照射调整单元，用于根据所述指令接收单元接收的校准指令，通过预设在所述时域OCT 系统中的反射装置改变OCT系统的样品臂的照射光路，将所述照射光路调整为校准光路， 以对预设在所述时域OCT系统中的与所述校准光路对应的样品进行校准测量。
10.如权利要求9所述的时域OCT系统，其特征在于，所述探测深度分析模块具体用于 根据OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以及所述样品已知的厚度信息，计算 得出当前时域OCT系统的校准的探测深度值。
11.如权利要求7-10任一项所述的时域OCT系统，其特征在于，还包括样品设置模块，用于在所述时域OCT系统中设置用于校准测量的样品，所述样品在所 述时域OCT系统的探测范围内。
12.如权利要求11所述的时域OCT系统，其特征在于，所述测量模块包括控制测量单元，用于控制所述样品臂的照射光路，对被测物体进行测量；厚度计算单元，用于根据当前OCT图像中显示的厚度信息、图像的总深度信息以及所 述探测深度值，计算得出被测物体的厚度值。
全文摘要
本发明实施例公开了时域OCT测量的方法，包括控制时域光学相干层析成像OCT系统的样品臂的照射光路，以对预设在时域OCT系统中的样品进行测量；根据对样品的测量结果，分析得出当前时域OCT系统的探测深度值；根据探测深度值测量得出被测物体的厚度值。相应地，本发明还公开了时域OCT系统。采用本发明，通过对预设在时域OCT系统中的样品进行自动的校准测量，分析得出当前时域OCT系统的探测深度值，从而使探测深度值得到了校准，解决了现有技术中由于振镜系统工作的不稳定或工作时发热、环境温度的变化等使测量结果与实际结果产生偏差的问题，有效避免测量结果与实际结果产生的误差，提高时域OCT系统测量的准确度。
文档编号G01B11/06GK101915547SQ20101023989
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者代祥松, 蔡守东, 黄成 申请人:深圳市斯尔顿科技有限公司